多物理場耦合模型及數(shù)值模擬導(dǎo)論的案例
在求解多物理場模型時，你應(yīng)該選擇全耦合還是分步求解？ 附多物理場耦合模型及數(shù)值模擬導(dǎo)論下載
“全耦合”特征中使用的迭代求解器。
“分離步驟”特征中使用的直接求解器。
下載地址：多物理場耦合模型及數(shù)值模擬導(dǎo)論
Tdyn集結(jié)構(gòu)、流動、傳熱耦合的多物理場數(shù)值模擬軟件
Tdyn軟件是西班牙COMPASS公司開發(fā)的多物理場耦合數(shù)值模擬計算軟件，能與多數(shù)計算機輔助設(shè)計軟件（UG、Plo/e、CATIA）和計算機輔助分析軟件（FLUENT、Lsdyna）接口，是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用多物理場耦合數(shù)值模擬計算軟件。在機械制造、建筑結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料、船舶、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。Tdyn功能強大，操作簡單方便，現(xiàn)在已成為國際流行的數(shù)值模擬分析軟件之一。
功能模塊
Tdyn CFD+HT 模塊
Ransol模塊，流體動力學(xué)求解器
Heatrans模塊，傳熱分析
Advect模塊，質(zhì)量和組分的傳輸
Ursolver 模塊，通用 ( 用戶定義的 ) 微分方程求解器
Alemesh模塊，網(wǎng)格重分
RamSeries模塊
Basic模塊，線性靜力分析
Dynsol 模塊，動力 ( 模態(tài)和直接 ) 分析
Composite模塊，復(fù)合材料層合計算工具
Non-linear模塊，非線性，沖擊等先進分析工具
Coupling模塊，隱式流-固結(jié)構(gòu)耦合求解器
SeaFEM模塊
基本模塊，時域多體線性輻射衍射求解器
高級模塊，二階輻射衍射求解器和水彈性分析
展開 Tdyn 一款集結(jié)構(gòu)、流動、傳熱耦合的多物理場數(shù)值模擬軟件
Tdyn軟件是西班牙COMPASS公司研制的多物理場耦合數(shù)值模擬計算軟件，能與多數(shù)計算機輔助設(shè)計軟件（UG、Plo/e、CATIA）和計算機輔助分析軟件（FLUENT、Lsdyna）接口，是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用多物理場耦合數(shù)值模擬計算軟件。在機械制造、建筑結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料、船舶、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。Tdyn功能強大，操作簡單方便，現(xiàn)在已成為國際流行的數(shù)值模擬分析軟件。
基于COMSOL 多物理場耦合&偏微分方程（PDE）的甲烷水合物注熱-降壓聯(lián)合開采數(shù)值模擬
1、共采用5個物理場：水合物分解場、甲烷氣體滲流場、水滲流場、溫度場、固體力學(xué)場；
2、使用PDE模塊進行建模，使各個參數(shù)完全耦合起來；
3、考慮了開采前儲層的初始理化參數(shù)，如孔隙度phi_0、飽和度S_h0、彈性模量E_0等；
4、所有耦合方程采用文獻中現(xiàn)有的已證方程；
5、收斂性和魯棒性較好，方便后續(xù)建模參數(shù)修改；
6、僅作結(jié)果展示（分解時間1h），時間（0 0.001 1）；
7、友好交流共同進步，請私信聯(lián)系我。（請注明來意）。
8、工程應(yīng)用：水合注熱-降壓法開采、永久凍土區(qū)凍融、煤層氣開采流固耦合相關(guān)。
展開 
土石混合體多相多物理場耦合數(shù)值仿真 ￥5000
基于COMSOL軟件對土石混合體進行了數(shù)值仿真，考慮了土石混合體孔隙變化，細顆粒侵蝕，骨架結(jié)構(gòu)變形，此問題是一個多場（滲流場、變形場、應(yīng)力場、損傷場）多相介質(zhì)（土顆粒集合體，塊石，空隙，孔隙）耦合的復(fù)雜問題。仿真結(jié)果如圖2所示。
圖1 幾何模型
顆粒運動分布
應(yīng)力分布
孔隙滲流下的細顆粒遷移運動
圖2 數(shù)值仿真結(jié)果
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流
壓力容器內(nèi)的熱-流多物理場耦合數(shù)值仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一壓力容器，考慮了兩種計算工況：（1）全開A口，關(guān)閉B口，關(guān)閉C口；（2）全開A口和B口，開放C口，容器內(nèi)的速度場、溫度場和壓力場的動態(tài)變化分布。仿真結(jié)果展示如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/342d08917781496b810f4fcd22fe8364.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif" title="Untitled1-速度.gif" alt="Untitled1-速度.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?
展開 Comsol多物理場仿真軟件在滑坡數(shù)值模擬中的運用
摘 要：滑坡地質(zhì)災(zāi)害由于其成因機制特殊，涉及水與巖土體之間作用，有關(guān)能模擬流-固耦合的軟件相對較少。而Comsol作為一款多物理場仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達西定律與固體力學(xué)的耦合，對于評估流體導(dǎo)致巖土體的變形有很大的優(yōu)勢?；诖?，文中以某實際滑坡案例為基礎(chǔ)，利用Comsol多物理場數(shù)值模擬軟件對滑坡進行了流-固耦合計算，獲取了滑坡的變形破壞機理及特征。
關(guān)鍵詞：Comsol多物理場仿真軟件;流-固耦合;滑坡;
引言
Comsol多物理場仿真軟件，涉及電氣、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、流體、傳熱等各個學(xué)科領(lǐng)域，對流-固耦合計算有天然的優(yōu)勢。對于針對滑坡問題中流-固耦合計算他有專門的計算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對達西定律與固體力學(xué)進行了耦合。多孔塌陷模型主要描述了多孔介質(zhì)中流體與基體變形之間的相互作用，基體中流體的變化將產(chǎn)生流體壓力或同等水頭。因此在模擬水對巖土體作用時，其所采用的本構(gòu)方程具有極大的優(yōu)勢。
西南某滑坡處于淺層變質(zhì)巖區(qū)域，該區(qū)域年降雨充沛，基巖裂隙十分發(fā)育。因此，地下水較為發(fā)育，滑坡區(qū)內(nèi)可見多出下降泉。研究區(qū)內(nèi)主要分布巖性較為單一，為粉砂質(zhì)泥巖，是地下水主要賦存介質(zhì)。經(jīng)實地調(diào)查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進行流-固耦合計算?；诖?，文中選用Comsol多物理場仿真軟件對該滑坡進行了流固耦合計算，分析了地下水對滑坡的作用特征與機理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場耦合仿真軟件，內(nèi)部提供完全耦合的多物理場和單物理場建模功能、仿真數(shù)據(jù)管理，可用于工程、制造和科學(xué)研究的絕大多數(shù)領(lǐng)域。
展開 【11月16-19日 ?西安】流-熱-固多場耦合工程實例模型計算原理與數(shù)值模擬方法
流-熱-固多場耦合工程實例模型計算原理與數(shù)值模擬方法
14個實例模型課程中人手一機操作指導(dǎo)
案例01：電路板芯片發(fā)熱的熱應(yīng)力計算
案例02：盤式制動器制動過程摩擦生熱計算
案例03：換熱器單向流熱耦合（共軛傳熱）
案例04：水中移動熱源的雙向流熱耦合
案例05：傳感器探針的單向流固耦合
案例06：風(fēng)載荷作用下廣告牌的單向流固耦合計算
案例07：結(jié)構(gòu)入水的VOF+FSI耦合計算
案例08：流體流動作用下結(jié)構(gòu)的強度與剛度計算（風(fēng)載；水流壓力）
案例09：風(fēng)機流固耦合模態(tài)計算
案例10：三通管接頭流固熱耦合計算
案例11：飛機機翼顫振的雙向流固耦合計算
案例12：強迫對流雙向流-熱耦合散熱計算
案例13：閥門開啟過程的雙向流固耦合
案例14：罐車制動過程液體沖擊力的流固耦合計算
課程差異化
1、專注CAE仿真計算，13年大量的工程案例積累
2、6000多學(xué)員反饋、提煉的精選內(nèi)容與實例，形成的版權(quán)課程體系
3、有自己的超算中心，有豐富的項目案例庫
主講專家
首席專家，力學(xué)博士，17年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發(fā)軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學(xué)，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，瞬態(tài)動力學(xué)時程分析，轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學(xué)分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學(xué)分析，流體力學(xué)分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領(lǐng)域科研/工程問題。
展開 基于PDE形式的多物理場耦合計算模型 ￥50
<p> 以電力系統(tǒng)中常見的busbar(母排)為例，給母排施加一定的電壓，母排在電流作用下產(chǎn)生了焦耳熱量，在熱量作用下母排結(jié)構(gòu)會發(fā)生形變，因此這是一個“電流—熱—結(jié)構(gòu)”的多物理場耦合問題。</p><p> 本案例首先通過軟件自帶模塊計算了此多物理場耦合問題，又通過PDE方程針對該問題開發(fā)了相應(yīng)的計算模塊，并將軟件自帶模塊與PDE模塊計算結(jié)果進行對比，證明了PDE模塊的正確性，可以為利用PDE模塊求解多物理場耦合問題提供一定的參考。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/58f8a7e3c67a4b249c4f47469e65999a.jpg" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/58f8a7e3c67a4b249c4f47469e65999a.jpg" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/58f8a7e3c67a4b249c4f47469e65999a.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/58f8a7e3c67a4b249c4f47469e65999a.jpg?
展開 基于無網(wǎng)格法的模型多物理場耦合分析
問題描述
本算例通過無網(wǎng)格法對某型號導(dǎo)電桿進行溫度-結(jié)構(gòu)場耦合分析，針對以往學(xué)者多采用有限元法進行多物理場耦合分析而受到剖分限制的缺陷，本算例采用Simsolid軟件對模型進行多物理場耦合分析，獲得在外力-溫度載荷作用下的模型形變，所用方法可以用來對其他器件穩(wěn)定性驗證提供參考。
2. 模型建立
圖1物理模型
圖2模型力載荷及邊界條件添加
圖3模型溫度荷加
3.計算結(jié)果
圖4模型應(yīng)力分布
圖5模型應(yīng)變分布
圖5和圖6可以看出最大應(yīng)力和最大應(yīng)變都主要發(fā)生在導(dǎo)體與固定裝置的接觸位置，這是由于模型受熱膨脹所致，最大值分別為237.33MPa和0.018mm。
展開 基于Rsoft多物理場耦合的熱光調(diào)制模擬
大家好，今天我分享的案例模型是一種基于光耦合器的熱光調(diào)制光開關(guān)模型。是基于rsoft軟件中beam模塊耦合熱光調(diào)制物理場而展開模擬研究的。
圖1 熱光調(diào)制光開關(guān)基本幾何模型
其中加熱電極為鋁電極，具體配置的材料參數(shù)圖示如下圖2所示：
圖2鋁電極材料設(shè)置參數(shù)
其中參數(shù)WA,PxA均為參數(shù)變量，可自行設(shè)定控制波導(dǎo)所在位置。由于熱光調(diào)制效應(yīng)需要涉及到物理場熱光效應(yīng)模塊，因此對于波導(dǎo)、鋁電極材料分別進行相應(yīng)材料參數(shù)設(shè)定。具體如下圖3所示
圖3 波導(dǎo)材料及鋁熱電極熱光材料參數(shù)設(shè)定
在完成多物理場耦合設(shè)置后，進行物理場模擬運算，運算結(jié)果如下所示，由于溫度的變化導(dǎo)致波導(dǎo)表面的折射率發(fā)生相應(yīng)的改變：
圖4 溫度變化導(dǎo)致波導(dǎo)表面處有折射率變化
圖5 熱光調(diào)制光開光結(jié)果圖
如圖5所示，為耦合式光開關(guān)調(diào)控光場的模擬示意圖，藍色為入射光波導(dǎo)中的光監(jiān)測能量，綠色為耦合端波導(dǎo)的耦合光能量。因為加熱電極對耦合器的熱光調(diào)制作用會使得入射光端處的光能量更顯著一些，而耦合端的光能量較低。因此可實現(xiàn)光開關(guān)的閉合和通路的作用。
最后，有需要歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。
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多物理場耦合下的液滴蒸發(fā)收縮模擬 ￥1500
本案例基于流場、熱場、動網(wǎng)格、濃度場、電場以及邊界方程描述等多個物理場，數(shù)值仿真了液滴蒸發(fā)時內(nèi)部流場變化以及收縮變形過程，仿真結(jié)果如圖所示：
數(shù)學(xué)模型與非線性的定義——《非線性計算與多物理場耦合》系列課程之一
本節(jié)課是“非線性計算與多物理耦合”系列課程的第一課，“數(shù)學(xué)模型與非線性的定義”。課程內(nèi)容分為3個內(nèi)容：
1.數(shù)學(xué)物理模型與有限元解。
2.非線性的定義。
3.非線性方程組的求解。
分別圍繞下面三個問題展開：
1.實際物理問題與數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系，怎么去建立或定義一個有效的數(shù)學(xué)模型，其與有限元方法的關(guān)系是什么？
2.我們?yōu)槭裁葱枰紤]非線性，非線性的數(shù)學(xué)關(guān)系式是什么，在有限元算法中體現(xiàn)在什么地方？
3.怎么運用基礎(chǔ)的Newton-Raphson方法去求解非線性方程組？
在視頻的中間穿插講述了本系列課程的基本框架，也就是一步一步非線性研究的每一個遞進關(guān)系的知識點，帶大家一步一步掌握非線性計算的相關(guān)知識。
此課附件包含兩個基于Julia寫的兩個代碼（Julia的安裝與基本操作視頻看完主頁的julia課程），PPT和完整視頻（免費完整視頻在我主頁課程里面），免費分享給大家，希望有興趣，覺得此視頻還有點用的同學(xué)關(guān)注我，后續(xù)會有更加精彩的內(nèi)容。
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